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과학 기자의 눈
일본 발 ‘8K 하이비전 기술’, 의료에 혁명
내시경 수술의 안전성 향상

일본 발 차세대 방송 기술 ‘8K 하이비전 기술’이 의료 현장에 혁명을 일으킬 전망이다. 최근 8K 하이비전 기술을 복강경 수술 등 내시경을 이용한 수술에 응용하는 움직임이 본격화되고 있다. 초고정밀 영상을 보면서 내시경 수술이 이루어진다면 안정성과 완치 비율이 향상될 것으로 기대를 모으고 있다. 조기 암 발견 및 원격의료, 인공지능(AI)을 이용한 병리 진단 등에서도 그 위력을 발휘할 것으로 보인다.

-- 현장감 있는 선명한 영상 --
“정말 굉장하다. 마치 배 속으로 들어가 수술하고 있는 것 같은 느낌이다”. 2017년 12월, 성루카 국제병원에서 8K 내시경을 이용한 첫 대장암 수술을 집도한 다이토(大東) 과장은 대형 모니터로 보이는 현장감 있는 영상에 놀라워했다.

암을 제거하는 수술에서는 환자의 수술 후 생활의 질을 유지하기 위해 성기능 및 배뇨에 관련된 신경을 손상시키지 않는 것이 좋다. 8K 내시경을 이용하면 “제거하지 말아야 할 신경들을 선명하게 볼 수 있어 자르지 않고 보존하는 것이 쉽다”라고 다이토 고문 내과의는 말한다.

8K 기술은 기존 하이비전의 16배인 약 3,300만화소의 초고정밀 영상으로, 실제에 가까운 색을 표현할 수 있고 빠른 움직임도 원활하게 포착할 수 있는 등의 이점이 있다. NHK가 차세대 방송 기술로서 개발한 8K 기술은 올 12월부터 BS에서 8K의 본 방송이 시작된다. 교육과 광고, 영화, 방범∙감시 외에도 의료 분야로의 응용에 대한 기대가 크다.

외과 수술용 8K 내시경을 세계 최초로 개발한 곳은 벤처기업인 카이로스(도쿄)이다. 2002년, 방송용 8K 카메라는 무게가 80kg이나 나갔지만, 2014년에는 2.2kg으로 감소했다. 카이로스는 이 8K 카메라를 내시경에 이용했다.

2014년 11월에는 교린(杏林)대학의학부 부속병원에서 세계 최초의 8K 복강경을 이용한 담낭 적출 수술이 시행되었지만, 여전히 무거워 더욱 경량화된 카메라가 필요했다. 카이로스는 신호 처리 회로 등을 소형화하는 등의 개량을 추진, 2017년에는 370g까지 줄였다. 다이토 고문 내과의가 수술에 이용한 것은 세계 최소∙최경량의 8K 내시경이다. 카이로스는 의약품 의료기기 종합기구(PMDA)에 허가를 신청해 2017년 9월에 발매했다.

국립암연구센터와 NHK엔지니어링시스템, 올림푸스 등의 그룹도 8K 내시경 개발을 추진하고 있다. 올 3월, 국립암연구센터 중앙병원에서는 40대의 대장암 환자에게 개발 중인 8K 내시경을 사용한 수술이 시행되었다. 집도한 쓰카모토(塚本) 씨는 “기존의 내시경에서는 볼 수 없었던 머리카락보다도 얇은 혈관을 볼 수 있었다”라고 말한다.

대장암 수술의 약 70%가 내시경을 이용한다고 한다. 내시경은 시야가 좁고 수술 중에 다른 기기와 부딪히는 등으로 인해 장기가 손상되는 비율이 개복 수술의 2배라는 보고도 있다. 8K 내시경은 장기 손상을 방지하고 합병증 감소 효과도 기대할 수 있다고 한다.

-- 과제는 가격 --
이 8K 내시경은 환부에서 떨어진 위치에서 넓은 각도의 영상을 8K 모니터에 비추고 그 중 확대하고 싶은 부분만을 잘라내 4K 모니터로 볼 수 있다. 넓은 각도의 영상과 확대한 영상을 둘 다 보면서 수술할 수 있다는 것이 특징이다. 하지만 내시경 무게는 700g. 국립암연구센터 중앙병원 대장외과의 가네미쓰(金光) 과장은 “조작성에 아직 과제가 남아 있어 개선을 추진할 계획이다”라고 한다.

무엇보다 보급을 위한 최대 과제는 가격이다. 카이로스는 판매 가격을 명확히 밝히지 않고 있지만, 수 천만 엔에 달할 것으로 예측되고 있다. 2K 내시경이 약 1,400만엔, 4K 내시경이 1,700만엔 전후인 것과 비교해 매우 비싼 가격이다. 국립암연구센터 등은 보험 점수에서의 가산점을 목표로 3월부터 임상시험을 시작했다. 6월에는 일부 보험이 적용되는 선진 의료로서 후생성에 신청한다. 승인이 이루어진다면 2019년 3월까지 25명의 대장암 환자를 통해 안전성과 유용성을 확인할 계획이다.

또한 8K 내시경의 유효성이 확인된다면 새롭게 임상시험을 시작할 계획이다. “가산점이 인정된다면 의료기관의 도입에 긍정적으로 작용할 것이다”(가네미쓰 과장). 4K 내시경은 보험 점수에서의 가산점이 실현되고 있지 않고 있어 이번 임상 연구의 결과에 관심이 집중되고 있다.

경량화도 과제이다. 세계에서 가장 가벼운 카이로스의 제품도 2K내시경의 약 2배. 카이로스의 지바(千葉) 회장은 “제품의 경량화와 3D화를 추진하고 있다’라고 말한다.

8K 내시경은 소화기뿐만 아니라 뇌 외과와 눈의 수술, 심장의 바이패스(Bypass)수술에도 도움이 된다. 원격 의료 및 AI를 이용한 병리 진단, 암의 조기 발견으로의 응용도 기대할 수 있어, 유력한 수출품이 될 가능성도 있다. 하지만 기술 개발을 활성화하는 시스템을 마련하지 않는다면 해외에 역전될 수도 있을 것이다.

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